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发信人: ersy (yy球拍—我喜欢), 信区: Green
标  题: 直升机空战技术发展（上）
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Feb  2 14:35:07 2002) , 转信

    1987年5月29日，西德青年鲁斯特（Matthias Rust）驾着轻航机，穿越前苏联自豪的
防空网，从容降落在莫斯科的红场上。这项举动让前苏联对其防空网的不堪一击感到惊骇
，许多红军将领为此下台，并迫使前苏联检讨防空网对低空穿透的防护能力，提出多项改
革措施，其中一项就是将Mi-24攻击直升机纳归本土防空军的管辖。

直升机空战的宿命

    前苏联的空军编制与大部分国家略有不同，依任务分成支持陆军攻击与局部空优的前
线空军与负责本土防空的本土防空军。直升机隶属于前线空军而非陆军管辖，80年代末后
，部分直升机改隶新成立的陆军航空队，但大部分直升机仍然归前线空军管辖。故本土防
空军的任务只为单纯的防空重任，忽然冒出一堆直升机，说明了一件事，战斗机并非一定
愈快愈好，当飞行空间缩限于几十公尺以下的极低空后，速度就变成一项累赘。即便在先
进的低空追随雷达，或是夜视系统支持，战机也只能将飞行高度压低到100公尺左右，即使
情况迫切，顶多也仅能到30至60公尺。

    然而，在如此低空飞行的战机，其机动性也会大幅缩减，即使是最小的偏航率，在此
时也可能造成撞地的悲剧。故低空飞行战机往往要藉助飞控系统或是气动力设计，加强战
机的稳定性，但付出的代价就是机动性也跟着丧失。因此，战机没有太大的余裕可以在近
距离闪避地形，而必需提早根据地貌雷达或数字地形数据设定闪躲航道，更别提战机是否
能在此时进行缠斗。

    降低飞行高度就提高了战场的生存性。早期的脉冲雷达只能简单地测量回波，而地面
会产生最大的回波，使任何接近地面的目标好像被日光遮蔽的微星一样消失在雷达幕上。
聪明的读者或许想到另一种武器：脉冲都卜勒雷达。没错，脉冲都卜勒雷达理论上藉由分
辨目标的速度，可以滤除固定的地面回波影响。而直升机的速度虽慢，螺旋桨却会造成近
音速的雷达回波。 

    然而，没有一种滤波器可以真的滤除所有的噪声，都卜勒滤波也一样。当噪声过强时
，还是会穿透滤波器而干扰雷达接收器。所以现代战机雷达往往要以数层不同滤波处理来
降低地面噪声的干扰。但是相反地，如果直升机讯号与地面讯号过近，或是螺旋桨的信号
够小，还是有可能被强大的噪声所掩护。

    地面噪声的强大与否与地形的复杂度有关，愈是平坦的地区，例如沙漠与海洋，直升
机想要藉噪声而脱离并不容易，因此先进战机配上超视距导弹，可以在高空攻击低空的直
升机，此时直升机没有多大的希望。然而，例如巴尔干半岛的复杂地形，地面回波的强度
就足以干扰雷达的运作，故在科索夫冲突期间，美国国防部虽一再宣称取得绝对空优，但
却不否认南联的直升机仍然在地形中穿梭以攻击难民，强大的空军并无法拦截。

    直升机的主旋翼高速转动虽然可以产生都卜勒频移，但要注意的是，其频移特性与高
速固定翼机还是有很大的差别。固定翼机的频移是定值或是随着相对角度的改变而缓慢变
化，故雷达可以追踪器锁定讯号。然而直升机的旋翼却是周期运动，故其频移是在正负之
间急遽变化，一般的追踪器并不容易锁定。故许多宣称可对付直升机的低空雷达，都需要
加入特别的措施才能有效追踪直升机的旋翼讯号。

    事实上，美国空军进行中的下一代预警机雷达科技发展计划中，除了要求弥补现今雷
达对隐形战机、隐形巡航导弹侦测能力的不足之外，另一个改进的目标就是对地貌飞行直
升机的侦测能力。而且主要手段将不是以对空预警机E-3的雷达为基础发展，而是由对地预
警机E-8的雷达为基础，由此可看出，地貌飞行的直升机的侦测特性，已非接近飞机，而是
近似地面目标。

    复杂地形也提供绝对的掩护。当躲在地形阴影后方时，再强的雷达也侦测不到。而活
动在十几公尺下的直升机与活动在数十公尺的低空攻击机都受到这种方式的掩护，但直升
机的受益仍然远高于攻击机。以一架在3,000公尺高度飞行的拦截机为例，一条20公里外，
500公尺高的丘陵可以造成近4公里宽的阴影区无法侦测。对近音速的攻击机而言，这是生
死交关的狭缝，对低速的飞机而言，这已是可以大展身手的空间。

    因此，强如美国空军，也不禁为地貌飞行的直升机感到头痛。虽然直升机不可能永远
躲在地形后面，但聪明的飞行员已经懂得尽量利用地形。尤其是直升机大量配备先进的雷
达警报系统后，更可以等到战机企图以雷达攻击时才从容躲避。英国曾以美洲豹运输直升
机进行测试，当雷达威胁警报器侦测到战机的模拟锁定时，立刻进行小半径急转弯并投掷
干扰丝，由于速度愈低，其转弯率反而更高，这种战术证实可以有效迫使战机脱锁。

    因此，除非缺乏地形掩蔽，否则在60公尺高度下，就是低速螺旋桨小飞机或是直升机
的天堂，也只有同样低速的飞机才能有效拦截。故本土防空军不得不改以攻击直升机作为
防空之用，成军后曾多次拦截入侵领土的小飞机，并迫使其降落在俄军的机场。

    事实上，直升机空战的研究很早就已经默默展开。早期的观测、运输能力虽受到重视
，但还没有令敌人感到威胁。然而反战车直升机的发展，却严重威胁了苏联的红军。因为
战车是苏联传统武力中最重要的部分，而北约了解到，只要能阻止战车，则红军的传统武
力也就土崩瓦解，因此大力推动反战车武器的发展，而直升机是其中最昂贵，但交换比也
最高的武器。

    前苏联也在80年代投入攻击直升机的发展，有趣的是，北约的攻击直升机是为反战车
而生，而前苏联攻击直升机却是为了掩护战车而生，因此前苏联攻击直升机的任务就是清
除一切「反战车武器」，包括反战车阵地、火炮，当然还有「反战车」的主力战车以及反
战车直升机。为了阻止对手的攻击直升机执行任务，前苏联的攻击直升机势必与之一战。


红军的高速武士

    冷战期间，由于Mi-24的高速特性，西方观察家一直认为Mi-24的用途就包括了追击对
手的直升机。然而，由冷战后释出的资料可知，70年代Mi-24出厂时，前苏联只是将其当作
一种空中的「步兵战斗车」（有趣的是，由于其外型厚重，西方媒体喜欢称之为飞行「战
车」，反忽略了其携带武装步兵的能力），甚至连专业的攻击直升机，都是80年代受到西
方反战车直升机的刺激，才有Hind-D出现，故其高速能力只是适应苏联的闪击战思想对部
队行进速度的要求，以抢在装甲矛头的前面空降并掩护步兵夺占战略要道。

    然而，当前苏联开始发展直升机的空战用途时，高速能力就变成重要的资产。在两伊
战争中，曾经发生118场战机与直升机间的空战，56场直升机之间的空战。其中10场是伊拉
克的Mi-24与伊朗的AH-1J之间的空战。AH-1J直升机的拖式 导弹使其拥有射程上的优势，
而Mi-24的反制之道就是拉高到1,000公尺，对着眼镜蛇直升机俯冲，以惊人的高速冲进其
导弹最小有效射程内，或是从后方进行迅雷不及掩耳的突袭。伊拉克并宣称曾经击落伊朗
的F-4幽灵机。

    前苏联也曾企图替直升机加装更有效的空战武器，且很自然地选择了红外线导向的空
对空导弹，因为红外线空对空导弹不需要额外的射控雷达，同时重量也不大。早期使用的
是R-60导弹（北约代号AA-8），在测试初期，对热焰靶弹的试射成绩十分良好，但后来对
拥有排气降温设备的直升机模拟攻击时，锁定距离大不如前，只有600公尺左右。

    越战中SA-7与阿富汗战争中刺针导弹的战果，一直被过份宣传成直升机的克星。但一
般很少注意到的是，尽管直升机仍然会放出红外线，但因为排气量远低于喷射机，其红外
线轨迹也远低于喷射机，可能只有排气抑制的 隐形战机才能相提并论。进一步降低排气温
度后，红外线导弹的有效射程就大幅缩短。故在波湾战争与阿富汗战争后期，红外线导弹
对拥有排气抑制装置直升机的威胁，都未过于忧虑。

    Mi-24为高速付出的代价，是过高的旋翼负荷与过大的固定翼。固定翼是达到高速必要
的能力，因为直升机达到高速时，其旋翼末端会接近音障而无法继续加速，然而大型的固
定翼可在高速提供升力以减缓主旋翼的负荷。同时，主旋翼也可以进一步缩小以降低阻力
。然而这些都是为「高速飞行」最佳化，但在低速或盘旋时，过小的主旋翼就不能提供足
够的升力，同时过大的固定翼也会干扰主旋翼的下洗气流而造成升力损失。因此，Mi-24并
无法进行类似西方攻击直升机的「停悬──跃起」的反战车战术，同时也无法进行细腻的
低速高转弯率空战动作。

    在80年代，西方情报界发现前苏联正在同时进行两个攻击直升机计划：Mi-28与Ka-50
。西方观察家怀疑的原因是其负担不同的任务。Mi-28的外型类似西方的阿帕契或眼镜蛇反
战车直升机，故应该是携带AT-9反战车 导弹执行反战车任务。而Ka-50的外型则非常特别
，大型固定主翼有助于高速升力，类似美国早期S-69高速直升机实验计划的同轴反转旋翼
。故西方观察家猜测继承苏联直升机高速特色的Ka-50将是世上第一种空战直升机。

    冷战结束后，前苏联数据释出，人们才了解其实这两者都是前苏联陆航部队下一代攻
击直升机的竞标者，最后Ka-50得标。事实上，前苏联攻击直升机的应用观念与西方大相径
庭，是反「反战车武器」的直升机而非反「战车」直升机，并不专注在反战车 导弹战术上
，大型固定主翼有助于挂载及投射火箭、甚至炸弹等反「反战车步兵」的武器，并非用来
追求空战性能。

    有趣的是，落败的Mil设计局控诉Ka-50直升机的设计完全不适合直升机空战。同轴反
转旋翼的一大问题是高负荷机动动作中，两个旋翼受力变形时很容易打在一起。而S-69用
的是刚性旋翼设计，可承受较大的负荷，但Ka-50却没有这种科技。两具大型螺旋桨在同一
个轴上高速反转，在下降速率接近每秒9至10公尺，时速30公里时，复杂的气流流场会造成
剧烈震动，第一架Ka-50原型机便因此而失事。Mil设计局更指出，当直升机动作G值上升时
，这个震动速度也会跟着上升，例如在2G时，这个震动速度会增加到时速70至90公里，也
正是直升机战斗的常见时速。Mil设计局指出，在复杂地形作战时，直升机要维持利用地形
掩蔽飞行，时速很难超过60公里以闪躲地形。但此时的Ka-50却会陷入旋翼可能剧烈震动的
危险情况。

    使用同轴旋翼的好处是省却了尾旋翼，因此主旋翼享有全部的马力而有更高的升力或
推力，而省却尾旋翼也减少尾旋翼撞地的危险，Kamov设计局认为这有益于贴地飞行的安全
性。但Mil设计局却不这么认为，如上所述，过高的时速根本很难在地貌飞行中用到，将尾
旋翼架高已可减少意外撞地的可能。相反地，取消尾旋翼也等于失去一个有用的方向控制
器，故同轴双旋翼需要利用主旋翼差动等复杂手段来改变方向，这些手段的效率都比不上
尾旋翼，使Ka-50反而失去闪躲地貌的机动性能。甚至Ka-50的方向控制手段先天就有很多
缺陷，同样在下降速率每秒5公尺，时速60公里时，Ka-50的方向控制会失效。甚至Mil设计
局还指出，在航空表演中，Ka-50看似可以表演各种高难度动作，但Mil设计局指出，在爬
升后急速改变方向的动作中，Ka-50其实只能向左转，若是向右转，旋翼就会撞在一起。

法国专业杀手

    法国的直升机战术发展一直居于领先的地位，并拥有美国以外的唯一一支直升机师─
─第四空中机动师。而当各国还在对直升机的空战进行「研究」，或视作额外功能时，法
国已经部署第一种专门的空战直升机，并正在发展第一种原始设计就以空战为主的战斗直
升机。

    由于二次大战一开始法国陆军就灰飞烟灭，从头开始建军，少了很多守旧势力，因此
新的观念与兵种很容易取得重视。法国率先发展反战车导弹，打破战车对步兵的压倒性优
势，更乘胜追击，发展直升机发射的空射型 导弹，并率先发现直升机与导弹结合所产生的
巨大战力。法军成立欧洲唯一的直升机师，目标就是可在一天之内飞越300公里以支持西德
前线的反战车武力，而主要的火力就是攻击直升机。在远征西德的路上，将会一头撞上为
红军装甲部队开路的前苏联直升机部队，法国早已体认到直升机空战的宿命。

    法国将其攻击直升机分成两种，一种是携带反战车导弹的瞪羚直升机，一种就是称为
HAP，也就是称为护卫型瞪羚，其主要任务就是携带20公厘机炮荚舱与敌军直升机进行空战
，或是压制地面防空炮火。护卫型瞪羚可谓开启专业空战直升机的先河。1986年起，法国
Matra公司就获得订单发展直升机用的西北风空对空 导弹，1992年开始，30架护卫型瞪羚
直升机加装西北风导弹，与美国的空射型刺针导弹相较，前者重量重了一倍，但是极速却
快了近一马赫（2.5马赫vs 1.7马赫），缩短目标直升机躲避的反应时间。同时其寻标器也
更加先进，据称抗噪声能力是刺针导弹的4倍，更能有效锁定混杂在地形噪声中的低空直升
机。

    相较于客串空对空导弹的拖式导弹或是标枪导弹，西北风的射后不理能力使直升机不
必守候到目标击中，而能够在发射后尽速回到地形隐蔽。故法国攻击直升机虽不是世界顶
尖，但法国人很相信其空战威力世界第一，其下一代护卫直升机虎式也将沿用这种现今威
力最强的直升机空战武器。

    虎式直升机从一开始就分成反战车与护卫两种用途。护卫型是第一种从设计之初就以
空战为重的直升机，因此拥有第一种为直升机专门发展的空战系统。

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